WeMos Mega

ultimo aggiornamento 4 marzo 2018


JLCPCB - 2$ per prototipi di PCB, di qualsiasi colore. Produzione in 24 ore!
L'Azienda di prototipi PCB più popolare, con oltre 700.000 clienti in tutto il mondo!
Continua la produzione dei PCB standard a 2 strati durante le festività primaverili


 

Indice

Descrizione

La scheda presentata in questa pagina è la WeMos Mega, si tratta in pratica di un clone scheda Arduino Mega combinata con un controller ESP8266.
Quindi, la scheda è fatta con le dimensioni del controller originale Arduino Mega .

 

La scheda è disponibile presso il sito

 

 

homotix

 

Il microcontrollore è come nella Arduino Mega un ATmega2560, di 54 pin digitali e 16 analogici, 4 porte seriali UART, un cristallo oscillatore a 16 MHz, una porta USB e un jack di alimentazione, un header ICSP e un pulsante di reset.
Ha tre tipi di memoria: Flash, SRAM ed EPROM. La scheda lavora ad una tensione nominale di 5V e sopporta una corrente massima di 40 mA.
Il controller ATmega2560 viene spostato sul lato destro e il controller ESP8266 si trova sul lato sinistro.
Oltre controllore WiFi è un connettore USB, che viene sostituito con un convenzionale tipo-B sul Micro-B, e l'interazione del terminale con i componenti può essere eseguita tramite il convertitore CH340G (connesso  RX0/TX0 di ATmega2560) a USB-TTL e l'interruttore DIP 8 contatti.

 

 

 

Caratteristiche

Microcontroller ATmega2560
Operating Voltage 5V
Tensione di ingresso (raccomandato) 7-16V
Corrente in uscita a 5V 1,6A
Corrente in uscita a 3.3V 1A
Digital I/O Pins 54 (of which 15 provide PWM output)
Analog Input Pins 16
DC Current per I/O Pin 20 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 256 KB of which 8 KB used by bootloader
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Clock Speed 16 MHz
LED_BUILTIN 13
Length 101.52 mm
Width 53.3 mm
Weight 37 g

Il microcontrollore ATmega2560

Il microcontrollore presente sulla scheda WeMos Mega è un ATmega2560 è un AVR RISC 8 bit a bassa potenza prodotto da Atmel ora confluita nella Microchip e unisce 256KB di  memoria ISP flash, 8 KB SRAM, 4KB EEPROM, 86 linee I/O general purpose,   32 registri di lavoro general-purpose, un  contatore in tempo reale, sei timer , PWM, quattro porte USART, interfaccia seriale a 2 fili, 16 canali A/D a 10-bit, un'interfaccia JTAG per il debugging on-chip.
Il dispositivo raggiunge un throughput di 16 MIPS a 16 MHz e opera tra 4,5-5,5 volt.
Con l'esecuzione di istruzioni potenti in un singolo ciclo di clock, il dispositivo raggiunge un throughput di avvicinamento 1 MIPS per MHz, bilanciando il consumo di energia e l'elaborazione veloce.

Parameter Name Value
Program Memory Type Flash
Program Memory (KB) 256
CPU Speed (MIPS) 16
RAM Bytes 8,192
Data EEPROM (bytes) 4096
Digital Communication Peripherals 4-UART, 5-SPI, 1-I2C
Capture/Compare/PWM Peripherals 4 Input Capture, 4 CCP, 16PWM
Timers 2 x 8-bit, 4 x 16-bit
Comparators 1
Temperature Range (C) -40 to 85
Operating Voltage Range (V) 1.8 to 5.5
Pin Count 100

 

Modulo ESP8266

Sulla scheda WeMos Mega è istallata un chip ESP8266 prodotto dalla Espressif, si tratta di un SoC (system-on-a-chip) Wi-Fi integrato con un MCU a 32bit LX106, il chip è collegato al microcontrollore ATmega2560 tramite RX3/TX3.


Datasheet del Chip

Descrizione del sistema

Set istruzioni

 

 

Specifiche:

Sulla scheda WeMos Mega è presente un connettore maschio 7x2 che permette l'accesso diretto ad alcuni pin del chip ESP8266, la funzione è riportata nella parte inferiore del PCB.

 

Pin

Funzione

1

VCC

RXD

2

RST

GPIOO

3

CH_PD

GPIO2

4

TXD

GND

5

GPIO5

GPIO16

6

GPIO4

TOUT

7

GPIO12

GND

 

Alimentazione

La tensione di funzionamento della scheda è compreso tra i 7 e i 16 volts. Per quanto riguarda la tensione di output, è possibile scegliere tra due differenti valori: 5V e 3.3V.

MP2307 3A, 23V, 340KHz Synchronous Rectified Step-Down Converter

Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

AMS1117 1A Low Dropout Voltage Regulator

Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

 

Sono disponibili quattro pin di alimentazione:

Input/Output

La scheda WeMos Mega come la Arduino Mega è provvisto di 54 pin digitali e 16 analogici.
I pin digitali possono essere utilizzati indifferentemente come input o output. Il settaggio della tipologia di pin (I/O) può essere effettuata tramite le funzioni pinMode(), digitalWrite(), e digitalRead(). Essi lavorano a 5V ed un massimo di 40 mA.

Sono inoltre presenti due altri pin: AREF e RESET.

Comunicazione

WeMos Mega è in grado di comunicare con un computer, con un Arduino o anche con un microcontrollore. Per fare questo la WeMos Mega mette a disposizione 4 UART hardware per la comunicazione seriale di tipo TTL (5V).
La scheda utilizza come convertitore USB-seriale il chip CH340G, in questo caso occorre installare i driver in quanto non riconosciuto automaticamente dal sistema operativo.
WeMos Mega
inoltre è dotato di un ICSP (In Circuit Serial Programming) che permette di programmare l' ATmega2560 ignorando la procedura di caricamento del codice (ad esempio già sviluppato in un altro ambiente) tramite bootloader; in tal modo si ha la possibilità di sfruttare più memoria sulla scheda, passando da 8 KB a 256 KB.
Altra possibilità data dalla WeMos Mega è il chip ESP8266 che permette il collegamento Wi-Fi il chip è collegato al microcontrollore ATmega2560 tramite RX3/TX3.
La scelta del tipo di interfaccia utilizzare può essere fatta agendo su un gruppo di dip switch presenti sulla scheda
Attraverso la libreria SoftwareSerial è possibile effettuare una comunicazione seriale anche sui pin digitali della scheda.

Tabella impostazione dip switch per scelta tipo di connessione

Connessione DIP SWITH 2

 

1

2

3

4

5

6 7 8 RXD / TXD

USB isolato

OFF

OFF

OFF

OFF

OFF

OFF

OFF

OFF

RXD0/TXD0

USB  <->  ATmega2560

OFF

OFF

ON

ON

OFF

OFF

OFF

OFF

RXD0/TXD0

USB  <->  ESP8266

(Aggiornamento del firmware o sketch)

OFF

OFF

OFF

OFF

ON

ON

ON

OFF

RXD0/TXD0

USB <->  ESP8266

(Comunicazione)

OFF

OFF

OFF

OFF

ON

ON

OFF

OFF

RXD0/TXD0

ATmega2560  <->  ESP8266

OFF

OFF

OFF

OFF

OFF

OFF

OFF

OFF

RXD0/TXD0

USB  <->  ATmega2560  <->  ESP8266

ON

ON

ON

ON

OFF

OFF

OFF

OFF

RXD3/TXD3

 

CH340G  USB to serial chip

Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

Installazione del driver CH340G

Come spiegato la scheda utilizza come convertitore USB-seriale il chip CH340G  invece che il più diffuso chip di FTDI, siccome Windows non supporta nativamente questo chip, il modulo non viene riconosciuto.

Per questo motivo è necessario scaricare il driver dal sito ufficiale del fornitore (sfortunatamente è in cinese).Una volta eseguito l’unzip del pacchetto, è possibile procedere con l’aggiornamento del driver per la periferica:

Per cui si dovrà lanciare il programma SETUP.EXE

Dopo l'apertura della finestra si effettuerà l'installazione dei driver, che avverrà in automatico premendo INSTALL
A fine procedura sarà mostra la seguente finestra

A questo punto collegando il modulo, questo sarà riconosciuto e Windows configurerà correttamente la nuova porta COM

Il successo sarà anche rappresentato dal successo della programmazione di uno sketch di prova come "Blink" in cui il led L  inizierà a lampeggiare, Per che avesse sistemi operativi diversi (Linux, Mac e Android) sul sito sono disponibili i relativi driver

Fotografia della scheda

 

 

 

 

Elenco revisioni:

04/03/2018

Emissione preliminare